FR2722394A1

FR2722394A1 - SPINAL OSTEOSYNTHESIS DEVICE

Info

Publication number: FR2722394A1
Application number: FR9409125A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-07-18
Filing date: 1994-07-18
Publication date: 1996-01-19
Also published as: FR2722394B1; DE69508774T2; WO1996002199A1; DE69508774D1; ES2130627T3; EP0779796B1; EP0779796A1

Abstract

A device including one or more rigid bracing members (3), screws (4) or similar bone anchoring components, and intermediate members (6) for joining together the bracing member (3) and the screws (4). Each intermediate member (6) includes two plates (15, 16) hinged together at one end and having oblong holes (20, 21) at the other end, said plates (15, 16) being designed to receive and frictionally clamp the bracing member (3) with sufficient friction to prevent the intermediate member (6) from pivoting under its own weight relative to the bracing member (3) prior to implantation, but insufficient friction to prevent all movement of the intermediate member (6) relative to the bracing member (3).

Description

La présente invention concerne un dispositif d'ostéosynthèse rachidienne. The present invention relates to a spinal osteosynthesis device.

Un rachis peut présenter une déformation longitudinale ou une instabilité résultant d'une usure discale, qui peuvent rendre nécessaire d'implanter un dispositif d'ostéosynthèse. Ce dispositif est fixé à plusieurs vertèbres consécutives, par voie postérieure, et vient redresser et étayer le rachis. A spine may have longitudinal deformation or instability resulting from disc wear, which may make it necessary to implant an osteosynthesis device. This device is fixed to several consecutive vertebrae, posteriorly, and comes to straighten and support the spine.

De tels dispositifs d'ostéosynthèse sont bien connus. Ils comprennent des éléments rigides d'étayage et des moyens de fixation de ces éléments au rachis. Such osteosynthesis devices are well known. They include rigid shoring elements and means for fixing these elements to the spine.

Les éléments rigides d'étayage sont généralement constitués par des tiges métalliques, venant se positionner de part et d'autre des apophyses épineuses des vertèbres, ou par des plaques ou cadres rectangulaires venant s'engager autour de plusieurs apophyses épineuses consécutives. Les moyens de fixation de ces éléments d'étayage aux vertèbres sont le plus fréquemment constitués par des vis dites "pédiculaires" car insérées dans les pédicules des vertèbres. The rigid shoring elements are generally constituted by metal rods, coming to be positioned on either side of the spinous processes of the vertebrae, or by rectangular plates or frames coming to engage around several consecutive spinous processes. The means of fixing these shoring elements to the vertebrae are most frequently constituted by so-called "pedicle" screws because they are inserted into the pedicles of the vertebrae.

La mise en place de ces matériels n'est pas toujours très facile à réaliser. En effet, les dimensions de l'ouverture chirurgicale sont relativement réduites, et les tissus entourant la colonne vertébrale sont très vascularisés et saignent beaucoup. Dans ces conditions, le positionnement des éléments rigides d'étayage et le perçage des trous venant recevoir les vis pédiculaires peuvent être délicats à réaliser. The installation of these materials is not always very easy. Indeed, the dimensions of the surgical opening are relatively small, and the tissues surrounding the spine are very vascular and bleed a lot. Under these conditions, the positioning of the rigid shoring elements and the drilling of the holes coming to receive the pedicle screws can be difficult to achieve.

On connaît notamment un dispositif d'ostéosynthèse rachidienne dans lequel l'élément d'étayage, en forme de cadre rectangulaire, est assemblé aux vis assurant sa fixation au moyen d'un ou plusieurs ponts transversaux. In particular, a spinal osteosynthesis device is known in which the shoring element, in the form of a rectangular frame, is assembled to the screws ensuring its fixing by means of one or more transverse bridges.

Chaque pont a une forme en oméga, c'est-à-dire comprend deux ailes latérales percées de trous pour le passage des vis et une partie centrale incurvée servant de point d'appui latéral aux tiges constituant les côtés longitudinaux du cadre d'étayage. L'assemblage de ces tiges à un pont est assuré par deux plaquettes latérales venant enserrer les tiges entre elles et le pont. Chacune de ces plaquettes comprend une partie centrale incurvée, venant entourer la tige, une aile latérale percée d'un trou qui se superpose au trou du pont, pour le passage de la vis pédiculaire, et une patte latérale, située à l'opposé de l'aile précitée, venant s'insérer dans un trou récepteur aménagé dans la partie centrale incurvée du pont.Each bridge has an omega shape, that is to say comprises two lateral wings pierced with holes for the passage of the screws and a curved central part serving as a lateral fulcrum for the rods constituting the longitudinal sides of the shoring frame . The assembly of these rods to a bridge is ensured by two lateral plates which enclose the rods between them and the bridge. Each of these plates comprises a curved central part, coming to surround the rod, a lateral wing pierced with a hole which is superimposed on the hole of the bridge, for the passage of the pedicle screw, and a lateral tab, located opposite the aforementioned wing, coming to be inserted in a receiving hole arranged in the curved central part of the bridge.

Ce dispositif présente l'inconvénient d'être relativement difficile à implanter puisqu'il implique successivement
- de positionner provisoirement le ou les ponts puis le cadre d'étayage sur le rachis, dans leur position d'implantation,
- de repérer les trous à percer dans les pédicules,
- de retirer le cadre et le ou les ponts,
- de percer les trous dans les pédicules,
- de positionner à nouveau le ou les ponts et le cadre,
- de mettre les plaquettes précitées en place,
- de maintenir les trous du ou des ponts et des plaquettes en face des trous percés dans l'os, et
- de mettre les vis pédiculaires en place.This device has the drawback of being relatively difficult to install since it successively involves
- temporarily position the bridge (s) and then the shoring frame on the spine, in their position,
- to identify the holes to be drilled in the pedicles,
- remove the frame and the bridge (s),
- to drill the holes in the pedicles,
- to re-position the bridge (s) and the frame,
- to put the aforementioned plates in place,
- maintain the holes of the bridge (s) and plates opposite the holes drilled in the bone, and
- put the pedicle screws in place.

Ces différentes opérations rendent la pose de ce dispositif complexe et difficile compte tenu des conditions opératoires précitées. En particulier, le perçage des trous peut être relativement imprécis et l'engagement des vis en eux, après positionnement adéquat des ponts, cadre et plaquettes précités, peut être relativement difficile. These various operations make the installation of this device complex and difficult taking into account the aforementioned operating conditions. In particular, the drilling of the holes can be relatively imprecise and the engagement of the screws in them, after adequate positioning of the aforementioned bridges, frame and plates, can be relatively difficult.

La présente invention vise à remédier à l'ensemble de ces inconvénients, en fournissant un dispositif d'ostéosynthèse rachidienne nettement plus facile à implanter que les dispositifs existants. The present invention aims to remedy all of these drawbacks by providing a spinal osteosynthesis device which is clearly easier to implant than the existing devices.

Le dispositif qu'elle concerne est du type précité comprenant un ou plusieurs éléments rigides d'étayage, des vis ou moyens d'ancrage osseux similaires, et des éléments intermédiaires pour assurer l'assemblage de cet élément d'étayage et de ces vis. The device which it relates to is of the aforementioned type comprising one or more rigid shoring elements, screws or similar bone anchoring means, and intermediate elements for ensuring the assembly of this shoring element and these screws.

Selon l'invention
- la tête de chaque vis présente une tige filetée pouvant recevoir un écrou, cette tige faisant saillie à l'opposé du corps de la vis, et un épaulement formant une surface d'appui perpendiculaire à l'axe de cette tige filetée, et
- chaque élément intermédiaire comprend deux plaquettes articulées l'une a l'autre par l'une de leurs extrémités, présentant des trous dans leur autre extrémité, ces plaquettes pouvant, dans une position relative, recevoir l'élément d'étayage entre elles et, dans une autre position relative dans laquelle leurs trous viennent en correspondance l'un avec l'autre, enserrer ledit élément d'étayage, les plaquettes pouvant être engagées sur la tige filetée d'une vis grâce à leurs trous et être immobilisées entre l'épaulement de la tête de la vis et l'écrou que peut recevoir cette tige filetée, par serrage de cet écrou.According to the invention
the head of each screw has a threaded rod capable of receiving a nut, this rod projecting opposite the body of the screw, and a shoulder forming a bearing surface perpendicular to the axis of this threaded rod, and
each intermediate element comprises two plates articulated to one another by one of their ends, having holes in their other end, these plates being able, in a relative position, to receive the shoring element between them and , in another relative position in which their holes come into correspondence with each other, enclose said shoring element, the plates can be engaged on the threaded rod of a screw thanks to their holes and be immobilized between the 'shoulder of the screw head and the nut that can receive this threaded rod, by tightening this nut.

Au cours de la pose du dispositif selon l'invention, les vis sont tout d'abord implantées dans les vertèbres, puis l'élément d'étayage est mis en place. Les éléments intermédiaires sont ensuite engagés autour de l'élément d'étayage puis sur les tiges filetées des vis, et les écrous sont mis en place et serrés pour assurer l'immobilisation de l'ensemble. During installation of the device according to the invention, the screws are first implanted in the vertebrae, then the shoring element is put in place. The intermediate elements are then engaged around the shoring element and then on the threaded rods of the screws, and the nuts are put in place and tightened to immobilize the assembly.

Ainsi, le dispositif selon l'invention permet d'implanter les vis en premier, immédiatement après le perçage des trous dans l'os, et d'assurer une mise en place simple facile et rapide de l'élément d'étayage et des éléments intermédiaires. Thus, the device according to the invention makes it possible to implant the screws first, immediately after the drilling of the holes in the bone, and to ensure a simple easy and rapid installation of the shoring element and the elements intermediaries.

De préférence, les trous aménagés dans les plaquettes pour permettre leur engagement sur les vis sont oblongs, de manière à permettre plusieurs positions des éléments intermédiaires par rapport aux vis, en fonction de la position de l'élément d'étayage. Preferably, the holes arranged in the plates to allow their engagement on the screws are oblong, so as to allow several positions of the intermediate elements relative to the screws, depending on the position of the shoring element.

Avantageusement, les faces des plaquettes contre lesquelles les écrous viennent en appui présentent des surfaces favorisant l'immobilisation des écrous en rotation, par exemple des stries ou un moletage. Advantageously, the faces of the plates against which the nuts come to bear have surfaces favoring the immobilization of the rotating nuts, for example grooves or knurling.

Suivant une forme de réalisation préférée de l'invention, chaque écrou est prolongé, en partie supérieure, par une jupe métallique déformable, et chaque tige filetée des vis comprend une portion de section transversale polygonale venant en correspondance de cette jupe lorsque l'écrou est serré. Il est ainsi possible de sertir cette jupe sur ladite portion de section polygonale de manière à assurer une parfaite immobilisation en rotation de l'écrou par rapport à la vis. L'immobilisation ainsi obtenue permet d'éliminer tout risque de desserrage sous l'effet des contraintes répétées que subit l'assemblage élément d'étayage-vis pédiculaires. According to a preferred embodiment of the invention, each nut is extended, in the upper part, by a deformable metal skirt, and each threaded rod of the screws comprises a portion of polygonal cross section coming in correspondence with this skirt when the nut is tight. It is thus possible to crimp this skirt on said portion of polygonal section so as to ensure perfect immobilization in rotation of the nut relative to the screw. The immobilization thus obtained makes it possible to eliminate any risk of loosening under the effect of the repeated stresses which the assembly of the shoring element-pedicle screws undergoes.

Avantageusement, les éléments intermédiaires comprennent des moyens permettant de maintenir normalement les plaquettes dans leur position rabattues l'une contre l'autre, dans laquelle elles entourent l'élément d'étayage. Les éléments intermédiaires peuvent ainsi être engagés et maintenus sur l'élément d'étayage. De plus, la mise en place de l'élément d'étayage et des éléments intermédiaires se réalise d'un même geste. Après positionnement adéquat de l'ensemble, il suffit d'engager les plaquettes sur les tiges filetées des vis pour assurer l'assemblage. Advantageously, the intermediate elements comprise means making it possible to normally maintain the plates in their folded position against one another, in which they surround the shoring element. The intermediate elements can thus be engaged and maintained on the shoring element. In addition, the installation of the shoring element and the intermediate elements is carried out with the same gesture. After proper positioning of the assembly, it suffices to engage the plates on the threaded rods of the screws to ensure assembly.

Pour sa bonne compréhension, l'invention est à nouveau décrite ci-dessous en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée du dispositif d'ostéosynthèse rachidienne qu'elle concerne. For a good understanding, the invention is again described below with reference to the appended diagrammatic drawing representing, by way of nonlimiting example, a preferred embodiment of the spinal osteosynthesis device that it relates to.

La figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un sous-ensemble qu'il comprend, avant implantation
la figure 2 est une vue en perspective de ce dispositif, après implantation sur un rachis et
la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne
III-III de la figure 2 du sous-ensemble représenté à la figure 1.Figure 1 is an exploded perspective view of a sub-assembly which it comprises, before implantation
FIG. 2 is a perspective view of this device, after implantation on a spine and
Figure 3 is a sectional view along the line
III-III of Figure 2 of the sub-assembly shown in Figure 1.

La figure 2 représente un dispositif 1 d'ostéosynthèse rachidienne, fixé à plusieurs vertèbres consécutives 2, par voie postérieure. FIG. 2 represents a device 1 for spinal osteosynthesis, fixed to several consecutive vertebrae 2, by the posterior route.

Dans l'exemple représenté, ce dispositif comprend un cadre rigide d'étayage 3, des vis pédiculaires d'ancrage osseux, comportant des écrous 5, et des éléments intermédiaires 6 permettant d'assurer l'assemblage de ce cadre rigide 3 et de ces vis les uns aux autres, ces éléments intermédiaires 6 étant serrés entre les têtes des vis et les écrous 5. In the example shown, this device comprises a rigid shoring frame 3, pedicle bone anchoring screws, comprising nuts 5, and intermediate elements 6 making it possible to assemble this rigid frame 3 and these screws to each other, these intermediate elements 6 being tightened between the heads of the screws and the nuts 5.

La figure 2 montre que le cadre 3 est en outre maintenu par rapport aux vertèbres 2 et au sacrum 7 au moyen de fils métalliques torsadés 8. Ces fils 8 sont connus en soi et ne font pas partie de l'invention. Figure 2 shows that the frame 3 is further maintained relative to the vertebrae 2 and the sacrum 7 by means of twisted metal wires 8. These wires 8 are known per se and are not part of the invention.

Les figures 1 et 3 montrent plus précisément une vis pédiculaire 4, un écrou 5, un élément intermédiaire 6 et une portion du cadre 3, sous différents angles. Figures 1 and 3 show more specifically a pedicle screw 4, a nut 5, an intermediate element 6 and a portion of the frame 3, from different angles.

Ainsi que cela est visible sur ces figures
- la tête 4a de chaque vis 4 présente une tige filetée 10 pouvant recevoir l'écrou 5, cette tige 10 faisant saillie à l'opposé du corps 4b de la vis 4, parallèlement à celui-ci
- la tête 4a présente un épaulement 12 formant une surface d'appui perpendiculaire à l'axe de cette tige filetée 10
- l'extrémité libre 10a de la tige 10 présente une section transversale carrée et deux méplats 13 diamétralement opposés
- la tête 4a de la vis 4 présente trois trous 14 régulièrement répartis sur sa circonférence
- chaque élément intermédiaire 6 comprend deux plaquettes 15,16 articulées l'une à l'autre par l'une de leurs extrémités, autour d'un axe 17
- les plaquettes 15 et 16 comprennent des évidements 18 et 19 leur permettant de venir enserrer la partie de l'élément 3 sur lesquels elles peuvent être engagées, ainsi que le montre la figure 3
- les plaquettes comprennent des trous 20 et 21 de forme oblongue venant en correspondance l'un avec l'autre lorsque elles enserrent la tige 3 ; et
- l'écrou 5 est prolongé, en partie supérieure, par une jupe métallique déformable 30, susceptible de venir en correspondance des méplats 13 que comprend l'extrémité libre de la tige filetée 10a, lorsque cet écrou 5 est serré.As can be seen in these figures
- The head 4a of each screw 4 has a threaded rod 10 which can receive the nut 5, this rod 10 projecting opposite the body 4b of the screw 4, parallel to the latter
- The head 4a has a shoulder 12 forming a bearing surface perpendicular to the axis of this threaded rod 10
- The free end 10a of the rod 10 has a square cross section and two diametrically opposite flats 13
- The head 4a of the screw 4 has three holes 14 regularly distributed over its circumference
each intermediate element 6 comprises two plates 15, 16 hinged to one another by one of their ends, around an axis 17
- The plates 15 and 16 include recesses 18 and 19 allowing them to come grip the part of the element 3 on which they can be engaged, as shown in Figure 3
- The plates include holes 20 and 21 of oblong shape coming into correspondence with each other when they enclose the rod 3; and
- The nut 5 is extended, in the upper part, by a deformable metallic skirt 30, capable of coming into correspondence with the flats 13 that the free end of the threaded rod 10a comprises, when this nut 5 is tightened.

En outre, la face de la plaquette 16 contre laquelle l'écrou 5 vient en appui présente des stries. In addition, the face of the plate 16 against which the nut 5 comes to bear has ridges.

Ainsi que cela apparaît sur les figures, les plaquettes 15 et 16 peuvent, dans leur position relative représentée à la figure 1, recevoir le cadre 3 entre elles, et, dans leur position relative représentée à la figure 3, position dans laquelle leurs trous 20 et 21 viennent en correspondance l'un avec l'autre, enserrer ledit cadre 3. Dans cette position, les plaquettes 15 et 16 peuvent être engagées sur la tige filetée 10 d'une vis 4, grâce à leurs trous 20 et 21 et être immobilisées entre l'épaulement 12 de la tête 4a et l'écrou 5, par serrage de cet écrou 5. As shown in the figures, the plates 15 and 16 can, in their relative position shown in Figure 1, receive the frame 3 between them, and, in their relative position shown in Figure 3, position in which their holes 20 and 21 come into correspondence with each other, enclose said frame 3. In this position, the plates 15 and 16 can be engaged on the threaded rod 10 of a screw 4, thanks to their holes 20 and 21 and be immobilized between the shoulder 12 of the head 4a and the nut 5, by tightening this nut 5.

Grâce à la forme oblongue des trous 20 et 21, les éléments intermédiaires 6 peuvent être placés dans plusieurs positions par rapport aux vis 4, en fonction de la position du cadre 3. Thanks to the oblong shape of the holes 20 and 21, the intermediate elements 6 can be placed in several positions relative to the screws 4, depending on the position of the frame 3.

Les stries des plaquettes 16 favorisent l'immobilisation des écrous 5 en rotation. De plus, la jupe métallique 30 est destinée à être sertie sur les méplats 13 de la tige 10, de manière à assurer une parfaite immobilisation en rotation de l'écrou 5 par rapport à la vis 4. Cette immobilisation permet d'éliminer tout risque de desserrage sous l'effet des contraintes répétées que subit l'assemblage cadre 3-vis pédiculaires 4. The streaks of the plates 16 favor the immobilization of the nuts 5 in rotation. In addition, the metal skirt 30 is intended to be crimped onto the flats 13 of the rod 10, so as to ensure perfect immobilization in rotation of the nut 5 relative to the screw 4. This immobilization eliminates any risk loosening under the effect of repeated stresses that undergoes the frame assembly 3-pedicle screws 4.

Les trous 14 permettent l'engagement de tétons complémentaires aménagés dans l'extrémité de l'instrument ancillaire permettant le vissage des vis 4 dans l'os. The holes 14 allow the engagement of complementary pins arranged in the end of the ancillary instrument allowing the screws 4 to be screwed into the bone.

L'extrémité libre 10a des tiges 10 permet le maintien en rotation, à l'aide d'un instrument approprié, des vis 4 au moment du serrage des écrous 5.The free end 10a of the rods 10 allows the screws 4 to be kept in rotation, using a suitable instrument, when the nuts 5 are tightened.

Ainsi, le dispositif 1 selon l'invention permet d'implanter les vis 4 en premier, immédiatement après le perçage de leurs trous récepteurs, et d'assurer une mise en place simple, facile et rapide du cadre 3 et des éléments intermédiaires 6. Thus, the device 1 according to the invention makes it possible to implant the screws 4 first, immediately after the drilling of their receiving holes, and to ensure a simple, easy and rapid installation of the frame 3 and of the intermediate elements 6.

Ce dispositif est par conséquent nettement plus facile à implanter que les dispositifs du même type existants, compte tenu des conditions opératoires particulières d'une telle intervention, à savoir les dimensions relativement réduites de l'ouverture chirurgicale et la très forte vascularisation des tissus entourant la colonne vertébrale, ces tissus saignant beaucoup et gênant la mise en place des différentes pièces de ce genre de dispositif. This device is therefore much easier to implant than existing devices of the same type, taking into account the particular operating conditions of such an intervention, namely the relatively small dimensions of the surgical opening and the very high vascularity of the tissues surrounding the spine, these tissues bleeding a lot and hindering the installation of the different parts of this kind of device.

Les éléments intermédiaires 6 peuvent comprendre des moyens permettant de maintenir normalement les plaquettes 15,16 dans leur position rabattues l'une contre l'autre, dans laquelle elles entourent le cadre 3, tels que des moyens élastiques ou des moyens à encliquetage. The intermediate elements 6 may comprise means making it possible to normally maintain the plates 15, 16 in their folded position against one another, in which they surround the frame 3, such as elastic means or snap-on means.

Les éléments intermédiaires 6 peuvent ainsi être engagés et maintenus sur le cadre 3 avant implantation. The intermediate elements 6 can thus be engaged and maintained on the frame 3 before implantation.

Claims

1 - Spinal osteosynthesis device, of the type comprising one or more rigid shoring elements, screws or similar bone anchoring means, and intermediate elements for ensuring the assembly of this shoring element and these screws, characterized in that

the head (4a) of each screw (4) has a threaded rod (10) capable of receiving a nut (5), this rod (10) projecting opposite the body (4b) of the screw (4), and a shoulder (12) forming a bearing surface perpendicular to the axis of this threaded rod (10), and in that

- Each intermediate element (6) comprises two plates (15,16) articulated to one another by one of their ends, having holes (20,21) in their other end, these plates (15,16 ) can, in a relative position, receive the shoring element (3) between them and, in another relative position in which their holes (20,21) come into correspondence with each other, enclose said element shoring (3), the plates (15,16) being able to be engaged on the threaded rod (10) of a screw (4) thanks to their holes (20,21) and to be immobilized between the shoulder (12) of the head (4a) of the screw (4) and the nut (5) that this threaded rod (10) can receive, by tightening this nut (5).

2 - Device according to claim 1, characterized in that the holes (20,21) arranged in the plates (15,16) to allow their engagement on the screws (4) are oblong.

3 - Device according to claim 1 or claim 2, characterized in that the faces of the plates (16) against which the nuts (5) come to bear have surfaces promoting the immobilization of the nuts (5) in rotation, for example streaks or knurling.

4 - Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that each nut (5) is extended, in the upper part, by a deformable metal skirt (30), and in that each threaded rod (10) of the screws (4) comprises a portion (13) of polygonal cross section coming into correspondence with this skirt (30) when the nut (5) is tightened.

5 - Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the intermediate elements (6) comprise means for normally maintaining the plates (15,16) in their folded position against each other, in which they surround the shoring element (3).